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Axivion for CUDA Release

安全性が要求される
システムのための
CUDAコード検証


NVIDIA公式のCUDA C++ Safety Guidelinesに準拠した唯一の自動化ツール


ソフトウェアの安全性が求められるロジックの多くがGPU上で動作するようになっていますが、従来の検証ツールではそれを解析できていません。 

Axivionは、GPUを活用したシステムを安全で、監査可能、そして量産に備えた状態にできる唯一のソリューションです。 

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Axivion –
NVIDIA公式のCUDA C++ Safety Guidelinesをネイティブにサポートし、自動化する唯一のツール。コンプライアンス監査を簡素化し、製品の安全認証を可能にするために必要な機能を提供。

機能安全のための NVIDIA CUDA 検証インフラを構築

40% 高速化

CUDAコード検証

並列実行、メモリパターン、アーキテクチャ境界を理解する自動化されたCUDA開発解析により、数か月に及ぶ手動レビューを数日にまで削減します。 

70-80% 削減

CUDAプログラミングの監査準備

4週間かかっていたコンプライアンス証跡の作成を数時間で完了できます。機能安全規格およびNVIDIA CUDAガイドラインに対応したドキュメントを継続的に生成します。

 

15% 向上

CUDA開発における生産性

手動検証作業を削減することで、開発者1人あたり年間2~3か月の工数を節約できます。CUDAプログラミングのエキスパートは、コンプライアンスレポートではなく、新しい機能の開発に専念できます。 

 

100% の可視性

C++とCUDAコードを完全カバー

他のツールでは見落とされがちな CPU–GPU 間の境界も含め、完全な可視性を提供する、 NVIDIAのCUDA C++コーディングガイドラインに対応した、初めてかつ唯一のツールです。

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GPUアクセラレーションを活用した安全性重視のシステムが抱える課題

CUDAプログラミング

機能安全における最大のイノベーション、そして最大のリスク

あなたの最も革新的で画期的なソフトウェア(認識アルゴリズム、センサーフュージョン、診断AIなど)は、NVIDIA CUDA上で動作しています。これが競争力の源泉です。

しかし、これらは従来の静的解析や検証ツールでは確認できない複雑な安全性重視システムです。製品で動作するGPUコードは、安全性重視システム全体の約40%を占めながら、全く検証されないままとなっています。

検証されていないことで、具体的に何が起きているのか:

法的リスクが日々増加
本番環境で未検証のまま動いているカーネル一つ一つが、そのままあなたの負うべき責任リスクになります。

イノベーションの停滞
CUDAコードの変更を手作業で検証するのに3~4週間かかっており、チームは本来の開発にかけられる時間を、検証に浪費してしまっています。

人材の流出
シニアエンジニアは時間のほぼ半分をコンプライアンス対応や本来避けられたはずの問題修正に費やしています。優秀なC++やCUDAエンジニアは、コンプライアンス担当になるために入社したわけではありません。

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解決策は「プロセスの追加」ではなく「検証インフラ」

NVIDIA CUDA開発のための
構造的コントロールレイヤー

Axivion for CUDAは、単なるテストツールではありません。ミッションクリティカルなシステムにおけるCUDAプログラミングを安全にするためのガバナンス基盤です。

Axivionは、CUDA開発を高速かつ安全にする機能安全検証レイヤーを提供する初めてのツールです。

これは、NVIDIA公式のCUDA C++ガイドラインをネイティブに適用し、アーキテクチャとコードの継続的な検証とコンプライアンスを確保する、唯一の自動チェックツールです。GPUアクセラレーションを活用した安全性重視のシステムを、他の領域と同様に管理可能な状態にします。

測定可能な効果:

– 手動検証作業を40%削減
– コンプライアンス文書作成を70%高速化
– 初年度で生産性15%向上


GPUアクセラレーションコードを、管理不能なリスクから管理された能力へと変革しましょう。GPUアクセラレーションされたコードを、「管理不能なリスク」から「管理された強み」へと変革します。

主な機能と特長

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Axivion for CUDAの仕組みを見る

実際の検証プロセス、主要な機能や特長を紹介するインタラクティブなデモ

注:ツアーはポップアップウィンドウで開きます。
モバイル端末では横向きモードでご覧ください。

 

安全性が要求されるシステムにおいて、先進的な組織はいかにNVIDIA CUDAプログラミングを管理するか

  • 1. 完全な可視性
  • 2. 自動化されたコンプライアンス
  • 3. 開発者生産性の回復
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1. CUDA開発における完全な可視化 – ついに実現

従来のツールが見ているのは「関数」。
Axivionが見ているのは「システム全体」。

– NVIDIA CUDAの計算を理解
並列パターン、メモリ階層、カーネルのセマンティクスを、「テキスト」ではなく「GPU の動作」として解析します。

– 実アーキテクチャの可視化
C++とCUDAのアーキテクチャ検証を行い、設計意図と実際のCPU-GPUデータフローのギャップを明らかにします。

– 隠れた問題の顕在化

長年蓄積してきたレースコンディションや境界違反が可視化されます。

CUDAコードのリスク検出
CUDA開発の中で長年蓄積してきたレースコンディション、メモリ違反、アーキテクチャドリフトを洗い出します。


重要なポイント:多くのチームが、初回スキャンから数時間のうちに、テストやレビューでは見逃されていた重大な問題をシステム内に発見しています。

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2. NVIDIA CUDA プログラミングの拡大に対応するコンプライアンス自動化

手動での検証には3~4週間かかります。Axivionならすべてのコミットでコンプライアンスチェックを自動実行します。

– NVIDIA CUDAガイドライン対応のネイティブチェッカー
NVIDIA CUDA C++ Guidelines for Effective Safety-Critical Programming
に対応した、初めてかつ包括的な自動化ツールです。

– C++ / CUDA向け拡張標準への対応
MISRA C++:2023(CUDA対応)、AUTOSAR C++14、CERTなど。


継続的なドキュメント生成
監査証跡を自動作成し、手動作業なしでコンプライアンスに必要な証跡を継続的に保持します。

 

監査準備時間を70~80%削減:3~4週間かかっていた手動ドキュメント作成を、数時間で完了する自動生成に置換します。

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3. 開発者の生産性を取り戻す

CUDAコード検証の繰り返し作業に時間を浪費しない。
エンジニアはコンプライアンスレポートの作成ではなく、機能開発に集中。

– IDEとの統合  
問題は数週間後ではなく、コーディングの最中にその場で検出します。

– デバッグ30~40%高速化
NVIDIA CUDAにおけるレースコンディションやメモリ問題を十分なコンテキストで即座に検出・修正します。

– 手動ドキュメントを排除
C++ / CUDA開発者1人あたり年間2~3か月のコンプライアンス作業を自動化で削減します。

 

結果:
導入初年度で15%の生産性向上が可能です。手動検証の負担を排除し、シニアエンジニアの30%の時間を開発業務に還元できます。

なぜAxivionは、安全性が要求されるCUDAプログラミング根本から変えるのか

GPUアクセラレーションされたコードは、本来パフォーマンスを高める存在であるべきで、
ボトルネックであってはなりません。
機能安全コードの40%以上が
チェックされていない
C++ / CUDAの監査準備に3~4週間
NVIDIA CUDAコンプライアンスの手動対応
開発者1人あたり2~3か月を
コードレビューに費やしている
CUDA開発における不具合の発見が遅い
C++ / CUDAアーキテクチャが徐々に崩壊

AxivionによるCUDA対応

checkmarkアーキテクチャを踏まえたNVIDIA CUDAコードの完全解析

checkmark数時間で完了する証跡の自動生成

checkmarkNVIDIA公式CUDA C++ Coding Guidelines対応のネイティブチェッカー

checkmarkCI/CDによる自動検証 

checkmarkIDE連携でコミット時に問題を検出

checkmark境界条件の継続的検証

CUDAプログラミングへのインパクト

完全な可視化=責任リスクの低減

70〜80% の時間削減で、常に監査に備えた状態に

業界唯一の認定ソリューション

生産性を15%向上

デバッグを30~40%高速化

保守コストを3分の1に削減

GPUデバッグおよび検証
40% 高速化
導入初年度における開発者の生産性
15% 向上
実際のCUDAチームの働き方に合わせた設計

GPUアクセラレーションされたCUDAシステムの開発と検証の在り方を変革

アプリケーションのデータ処理を強化するため、C、C++、CUDAコードを対象とした包括的な機能セットを提供します。


アーキテクチャ検証

クローン検出と管理

メトリクス監視

コーディングガイドライン準拠チェックと欠陥検出

デッドコード解析

循環依存検出

主な機能と技術的特長

CUDAプログラミングチームのための技術的特長

表層的なチェックを超えた、包括的なNVIDIA CUDA解析

 

Axivion for CUDAは、一般的なリンターではありません。安全性が重視されるシステムにおける C++ / CUDA向けに特化して設計されたツールです。

開発チームが得られるメリット:

 

データシートをダウンロードする

CUDAプログラミングのアーキテクチャ検証

CPU-GPUの境界を強制し、アーキテクチャドリフトが深刻化する前に検出し、混在するクリティカル度を持つシステムにおける Freedom from Interference(FFI - 干渉の排除)を自動的に証明。

NVIDIA CUDA専用の静的解析

並列実行パターン、メモリ階層、スレッド同期をGPUの動作として解析し、従来の静的解析ツールでは見逃されがちなレースコンディション、デッドロック、メモリ違反を検出。

CUDAコード向けコンプライアンスの自動化

NVIDIA CUDA C++ Coding Guidelinesを検証し(初の完全対応ツール)、MISRA/AUTOSAR/CERTをGPUコードに拡張しつつ、独自のルールも継続的に適用。

クローン検出と管理

C/C++/CUDAにまたがる重複パターンを、リファクタリング後であっても検出し、クローンの変遷を追跡して、保守負荷削減につながる統合の候補を特定。

メトリクス監視

並列コードの複雑度、ネストの深さ、保守性スコアなどのメトリクスを算出。

デッドコード解析

到達不能なカーネル、未使用のデバイス関数、孤立したGPUメモリ割り当てを特定し、隠れた依存関係を壊すことなくレガシーCUDAコードの安全な整理を実現。

循環依存検出

デバイスコードにおける再帰呼び出し、CPU-GPU間の循環依存、インクルードのスパゲッティ構造を検出し、コンパイルや性能に影響する前に対処。

安全規格への適合

ISO 26262(ASIL-D)、IEC 61508(SIL 4)、IEC 62304(Class C)、EN 50128/50629に事前適格化済み。検証プロセスを裏付けるテストスイートを提供。

シームレスな統合

主要なIDEやNVIDIA nvccを含むすべての主要なコンパイラに対応し、Jenkins、GitLab、Azure DevOpsなどのCI/CDパイプラインと統合。差分解析により、変更されたコードのみを対象に検証を集中可能。

CUDA検証のためのツール認定キット

Axivionツール認定キットは、C、C++、CUDA C++を対象とした静的解析とアーキテクチャ検証の両方をカバーし、お客様の検証活動をサポートします。

安全性重視の業界で求められる最も厳格な安全規格への適合を支援します。

NVIDIA CUDA開発プロジェクトにおけるAxivionの活用方法

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アーキテクチャ検証:GPUアクセラレーションコードのセフティネット

Axivionは単にバグを見つけるだけではなく、コードが進化していく中でも意図したアーキテクチャを確実に維持します。

すべてのコミットで検証が走り、実際のGPUの挙動と設計意図とが照合されます。違反は蓄積する前に検出され、システム構造は自動的にドキュメント化されます。

Axivionが優れている理由

従来の静的解析ツールは、CUDAプログラミングの複雑さに対応できるほど高度ではありません。Axivionは並列実行、メモリ階層、CPU-GPU間の境界を「計算構造」として理解します。

Axivionの利用により、次のことが可能になります:

– レースコンディションは、本番環境ではなくコミット時点で顕在化
– メモリ違反は、テスト中ではなくその場ですぐに検出
– アーキテクチャドリフトは、固定化する前にブロック

 

アーキテクチャは常にクリーンな状態を維持し、コンプライアンス上の責任リスクも管理可能な範囲に保たれます。

 

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継続的に実行される
コンプライアンス自動化

なぜAxivionでコンプライアンス認証を加速できるのか

認証およびコンプライアンス上のボトルネックを解消。四半期ごとに監査証跡を慌てて準備する必要はありません。Axivionは、ビルドごとにコンプライアンス文書を自動生成します。

常に検証された状態に

– NVIDIA CUDA C++ Guidelinesの全49コーディングルール
– MISRA C++:2023:GPUコード向けに拡張
– AUTOSAR C++14:CUDA対応
– CERT:セキュリティ標準


差分解析を搭載:
変更された部分だけを検証することで、完全なトレーサビリティを維持しながら、再認証にかかる負荷を 70% 削減します。

 

コンプライアンスは「四半期ごとのパニック」ではなく、「バックグラウンドで常に回っているプロセス」になります。

 

数週間で安全性が要求されるCUDAコードにガバナンスを導入

導入のステップ

 

1. 現状把握:ベースライン分析

実際のCUDAコードベースをスキャンし、アーキテクチャ違反、隠れたレースコンディション、コンプライアンスの抜け漏れを発見します。
PoV (Proof of Value) ワークショップ
では、仮説ではなく、実のコードで検証できます。

2. 標準設定 – 基準をコード化

NVIDIA CUDA C++ コーディングガイドライン、MISRAルール、カスタム標準を適用。意図するアーキテクチャをマッピング(またはAxivionによるリバースエンジニアリング)。安全性重視コードとパフォーマンスコードの境界を設定します。

3. ワークフローを変えずに統合

Jenkins、GitLab、Azure DevOpsなどの既存のパイプラインに接続。IDEへのフィードバックを有効化。ワークフローを変える必要はなく、開発者はIDE上で即座にフィードバックを受け取れます。

4. 継続的な検証を維持

チームがビルドするたびに、Axivionが検証。すべてのコミットがチェックされ、境界条件が強制され、コンプライアンスも自動化されます。

既存のツールや、コンパイラ、すべての主要なCI/CDプラットフォームと連携可能。

CUDA開発と機能安全に関するよくある質問

NVIDIAのCUDA C++コーディングガイドライン発表で何が変わったのですか?

  • NVIDIA CUDA

 これは、高信頼性システムでCUDAを使用するすべてのチームにとって、重要な転換点です。
NVIDIAが初めて、公式にベンダーが裏付けを持つ「ゴールデンスタンダード」として NVIDIA's official CUDA C++ safety Guidelines for Effective Safety-Critical Programming 明示的に公開したのは、今回が初めてです。

これにより、GPUコードはCPUコードと同様に、安全性を立証するうえで監査可能な構成要素になりました。

 

ここが重要です

Axivionは、これらの公式ガイドラインをネイティブにサポートし自動化するとともに、コンプライアンス監査を簡素化し、製品安全認証の取得を支援するツール認定キットを提供する、唯一のツールです。

既存のツールでCUDAを何とか扱えていれば十分では?

  • NVIDIA CUDA

最新の解析レポートを確認してみてください。従来型の静的解析ツールの多くはCUDAに対しては実質的に盲目です

ツールがクラッシュしたり、GPU コードを完全にスキップしてしまったり、CUDA 固有の構文を標準 C++ と誤認して大量の誤検知を生むこともあります。これらのツールは、NVIDIAの新しい安全ルールを認識・適用することができません。Axivionは、CUDAの構文やカーネル、ホスト-デバイス間のパターンをネイティブに理解するようことを目的として設計された唯一のツールです。

CUDAプログラミングでも、安全性検証の自動化は本当に必要ですか?

  • NVIDIA CUDA

安全性やセキュリティ規格に対応しなければならない規制産業では、答えはYESです。

コンプライアンス「遵守していることを証明する」必要があり、手動での検証ではスケーラブルでも再現可能でもなく、監査において証拠として十分ではありません。NVIDIAのCUDA C++コーディングガイドラインは、機能安全のために明確に策定されたものです。そして、Axivion for CUDAは、これらを自動的に適用可能にする初めてかつ唯一のツールです。

監査人にとっては、自動ツールに基づくレポートこそが、必要なコンプライアンス証跡を得る最も信頼できる方法です。

何年も手動でコンプライアンス検証レビューを行ってきました。なぜCUDAになった途端、変える必要があるのですか?

  • NVIDIA CUDA

手動レビューはスケーラブルではなく、ソフトウェアのリコールや安全性・セキュリティ上の重大事故につながる最も危険なバグやエラーを見逃す可能性があるからです。

手動による検証には、レースコンディション、メモリアクセス違反、並列実行時にのみ顕在化する微妙なバグなど、複雑で断続的な問題を見つける上で限界があります。さらに、機能安全やFreedom From Interference(干渉の排除)など、安全性が求められるソフトウェアに不可欠なアーキテクチャドリフトや違反を、手動レビューだけで継続的に防ぐことは困難です。

自動化により、シニアエンジニアは日常的なコンプライアンスチェックやドキュメント作成のボトルネックから解放され、本来注力すべき開発作業に集中できるようになります。

Axivion for CUDAを導入すると開発が遅くなりませんか?

  • NVIDIA CUDA

むしろ逆です。今のプロセスこそが遅いのです。

開発者はコードを書いたあと、手動レビューが終わるまで数日間待たされ、内容を忘れかけたタイミングでコードに対するフィードバックを受けています。このプロセス自体が大きなボトルネックとなり、責任リスクを引き起こすとともに、時間とコストを失っています。

AxivionはIDEやCI/CDパイプラインに直接統合されます。開発者は違反の詳細な説明を含むフィードバックを即座に受けることができ、その場でコンテキストが新しいうちに問題を修正できます。その結果、レビューによるボトルネックそのものを取り除くことができます。

Axivionは既存のC++ / CUDAコードにも対応できますか?

  • NVIDIA CUDA

はい、対応できます。これはまさに代表的なユースケースです。
Axivionは、新しく書いたコードだけでなく、現在実際にお持ちのコード全体を解析します。既存プロジェクトを、新しい公式ガイドラインNVIDIA's CUDA C++ Safety Guidelines for Effective Safety-Critical Programmingにに基づいてベースライン化するための理想的なツールです。

Axivionを導入すると、次の観点で検証された状態からスタートできます:
–  NVIDIA CUDA C++ Safety Guidelinesの全49ルール 
– MISRA C++:2023:GPUコード向けに拡張
– AUTOSAR C++14:CUDA対応
– CERT:セキュリティ標準
– 独自のカスタムルール

多くのチームが、このプロセスによって、長年追い続けてきたソフトウェア開発上の問題の根本原因が即座に明らかになると実感しています。

PoVワークショップ
あなたのコードで確認できる実際の効果

デモ用コードでツールを評価するのはやめましょう。Axivionが、あなたの実際のCUDAコードベースから何を見つけ出すかを確認してください。

1回のワークショップでわかること:

–  本番コードに潜む重大な違反
–  長年にわたり蓄積してきたアーキテクチャドリフト 
–  責任リスクにつながるコンプライアンスの抜け漏れ 
–  あなたのチームに最適な導入ステップ 


汎用的なデモやベンチマークコードに頼らず、実際のシステムを対象としたコードの解析結果を得ることができます。

 

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お客様の具体的なユースケースについて当社のエキスパートにご相談いただき、CUDA プロジェクトの最適化にお役立てください。



データシート

Axivion for CUDAの詳細情報を確認し、主要な技術仕様についてご覧ください。

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CUDAが静的コード解析に与える影響

CUDA コードは、その特有の性質ゆえに解析が難しい場合があります。

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